בחירת ציר ופיזיקה של ספיגת ידיים – כמה חשוב משקל ציר

בבחירת ציר טיפה, זה עוזר לדעת קצת על הפיזיקה של צירי טיפה, וכיצד זה משפיע על סוג החוט שאתה יכול להכין בעזרת ציר. במאמר זה נדון במשקל הציר ומדוע הוא גורם חשוב בבחירת ציר טיפה.

זה די ברור שציר קל עדיף לחוטים קלים. אם ציר כבד מדי עבור החוט שאתה מסתובב, משקל הציר מפרק את הסיבים זה מזה, מצמיד את החוט ומפיל את הציר (הבדיחה הישנה היא שהם נקראים ציר טיפה מסיבה!) לפניך יכול לקבל מספיק טוויסט כדי להחזיק את הסיבים יחד. אך משקל הציר משפיע גם על גורם אחר – אינרציה.

במילים פשוטות, אנו יכולים לחשוב על אינרציה כמדד עד כמה אובייקט נוטה להמשיך לעשות את מה שהוא עושה, בין אם זה להישאר בשקט או לנוע. לאובייקטים עם אינרציה גבוהה יותר קשה לזוז או להאיץ, אך ברגע שהם יוצאים לדרך, נדרש מאמץ רב יותר להאט אותם או לעצור אותם גם כן. האינרציה פרופורציונלית ישירות למסה (אם אתה רוצה את המשוואה, זה אני = mr² כאשר אני הוא רגע האינרציה, m הוא מסה ו- r הוא רדיוס ממרכז הסיבוב) אז במילים פשוטות, ציר עם יותר מסה כולל יותר אינרציה מאשר אחד קל יותר באותו קוטר זריזה.

אינרציה נמוכה יותר פירושה כי צירים קלים יכולים להסתובב מהר – מכיוון שקל יותר לכוון אותם, ספינר יכול לקבל סיבוב מהיר עם מעט מאמץ. חוטים עדינים וסיבים קצרים או דקים צריכים להיות מסובבים במהירות – חיכוך מחזיק את הסיבים יחד, וככל שפחות סיבים שנמצאים במגע זה עם זה, כך פחות חיכוך מחזיק אותם. כדי להפוך חוט חזק מספיק לשימוש, או אפילו כדי לתמוך במשקל הציר, פירושו שעלינו להגדיל את החיכוך על ידי הכנסת הרבה יותר טוויסט – וזה אומר להסתובב במהירות על ציר טיפה, או באמצעות ציר נתמך. מצד שני, צירים קלים יותר קשה להמשיך להסתובב מספיק זמן כדי להכניס כמות משמעותית של טוויסט לחוטים כבדים.

הצירים מואטים בשלושה כוחות – חיכוך מחלקיקי אוויר, אובדן אנרגיה קינטית לתנועה הצידה אם הציר מתנדנד, ובאופן משמעותי יותר, הכוח שמפעיל החוט שרק סובבת ומנסה להתיר את עצמו. ככל שהחוט עבה יותר, כך אתה מנסה לעטוף יותר סיבים זה סביב זה, וכוח ההסריקה הזה יהיה חזק יותר; אז כדי לסובב חוטים עבים יותר אנו זקוקים לציר שיכול להתגבר על הכוח הזה. כלומר ציר עם אינרציה גבוהה יותר. מכיוון שנדרש מאמץ רב יותר להאט או לעצור אותו, הוא יוכל להסתובב זמן רב יותר גם עם חוטים עבים.

כתיבת תגובה